Чому швидкі зарядні станції такі дорогі і чи можна це змінити?

Будівництво швидкісних зарядних станцій для електромобілів коштує величезні гроші. Один 300-кіловатний термінал рівня DC Fast Charger може перевищувати позначку у $100 тисяч. Така висока ціна є однією з причин повільного розвитку зарядної інфраструктури, яка значною мірою залежить від державних субсидій

Основна частина вартості швидкісного зарядного пристрою припадає на електроніку, яка забезпечує передачу енергії від мережі до акумулятора автомобіля. Найдивовижніше те, що приблизно 60% загальної вартості займає єдина система безпеки. Це означає, що понад $54 тисячі витрачається лише на те, щоб захистити користувача від ураження електричним струмом. У масштабах станції з вісьмома зарядними пристроями ця сума зростає до $430 тисяч, що суттєво збільшує загальні витрати на встановлення

Що таке ізоляційний бар’єр і чому він такий дорогий?

Ця система безпеки називається ізоляційним бар’єром і працює за принципом галванічної розв’язки. Головне її завдання – розрив електричного шляху між джерелом живлення зарядної станції та автомобілем. Якщо у батареї електромобіля виникає несправність або з’являється витік рідини, це може створити провідний шлях між електросистемою авто та його шасі. У разі відсутності ізоляції будь-хто, хто торкнеться машини, стоячи на землі, ризикує отримати смертельно небезпечний електричний удар

Щоб цього не сталося, швидкісні зарядні пристрої використовують спеціальні трансформатори високої частоти. Вони здатні передавати значні потужності, зберігаючи при цьому фізичне розділення між мережею і автомобілем. Це складна та дорога технологія, без якої зарядна станція могла б перетворитися на небезпечне джерело високовольтної напруги

Перелік безпечних і доступних зарядних станцій змінного струму можна знайти – та придбати – скориставшись нашим онлайн-каталогом

Чи є дешевші рішення?

Фахівці у сфері електромобільного транспорту розуміють, що поточна модель швидкісних зарядних станцій надто дорога. Вони шукають способи зниження вартості без шкоди для безпеки. Однією з таких пропозицій є перенесення ізоляційного бар’єра з зарядної станції в сам електромобіль. Оскільки всі сучасні автомобілі вже мають вбудовану галванічну розв’язку в своїх внутрішніх зарядних пристроях (OBC), цей підхід виглядає логічним. Однак є серйозні недоліки

Насамперед не всі електромобілі однакові. Якщо відповідальність за ізоляцію перекласти на автовиробників, це вимагатиме впровадження єдиного стандарту для всієї індустрії, а це не така проста задача. Старіші моделі електромобілів можуть взагалі не підтримувати новий формат зарядки, що зробить їх несумісними із зарядними станціями нового покоління

Друга проблема – витрати нікуди не зникають. Перенесення ізоляційної системи в автомобілі не означає її ліквідацію, а лише змінює точку застосування. У результаті зросте вартість виробництва електромобілів, що також не є ідеальним рішенням

Чи можна взагалі відмовитися від ізоляції?

Деякі інженери пропонують повністю відмовитися від ізоляційних бар’єрів у зарядних станціях. Замість цього вони пропонують використовувати додаткове заземлення, яке виконувало б роль резервного запобіжника. Якщо виникає замикання, система миттєво вимикає зарядний пристрій, що теоретично робить використання ізоляції зайвим

Однак виникає ще одна проблема – розбіжність напруги. Якщо напруга між зарядною станцією та акумулятором автомобіля відрізняється навіть на частку секунди, це може призвести до пошкодження електроніки. Фахівці пропонують розв’язати це питання за допомогою buck-регулятора, який знижує напругу до безпечного рівня. Це доволі складна система, але її впровадження може скоротити витрати на зарядні пристрої на 90% порівняно з використанням ізоляційного бар’єра

Чи зміниться щось найближчим часом?

На папері ідея відмови від галванічної ізоляції виглядає перспективною. Перші покоління Tesla Roadster навіть використовували зарядку без ізоляції. Але варто пам’ятати, що вони не підтримували швидкісне DC-заряджання. Сучасні електромобілі споживають значно більші потужності, що вимагає додаткових заходів безпеки

Теоретично, якщо індустрія знайде спосіб зробити цей метод безпечним, це може змінити правила гри для електромобільного ринку. Проте на практиці мало хто хоче ризикувати безпекою. Жоден виробник зарядних станцій чи автовиробник не хоче брати на себе відповідальність за можливі збої. Крім того, сертифікація такої технології займе роки, оскільки регулятори вимагатимуть гарантій безпеки

Поки що слід очікувати, що швидкі зарядні станції залишатимуться дорогими. Адже якщо є щось, на чому індустрія поки що не готова економити, то це Ваша безпека